Користувач:Alex Khimich/Bayer process
Байєра процес — основний промисловий спосіб переробки бокситів для виробництва глинозему (оксиду алюмінію). Боксит, як найбільш важлива руда алюмінію, містить лише 30-60% оксиду алюмінію, (глинозему), Аl2О3, решту складає суміш кремнезему, різноманітні оксиди заліза та діоксид титану.[1] Надалі, оксид алюмінію повинен бути очищений, перш ніж він може бути перетворений у металевий алюміній.
Процес[ред. | ред. код]
Бокситна руда це суміш гідратованих оксидів алюмінію та сполук інших елементів, таких як залізо. Під час процесу Байєра, бокситні руди нагрівають у посудині під тиском разом з гідроксидом натрію у розчині при температурі від 150 до 200 °С. При цих температурах алюміній розчиняється у вигляді алюмінату натрію з метою екстракції. Алюміній може бути присутній у у бокситах як гібсит (Al(OH)3), беміт (AlOOH) або як діаспор (AlOOH). Різні форми присутності алюмінієвого компонента у бокситній руді і визначають умови видобутку. Після відділення осаду шляхом фільтрації, гібсит (гідрооксид алюмінію) випадає в осад, коли рідина охолоджується, пришвидшення процесу забезпечується подрібненими зернами гідроксиду алюмінію.
Процес екстракції перетворює оксид алюмінію в руді до розчинного алюмінату натрію, NaAlO2, у відповідності з хімічним рівнянням:
- Al2O3 + 2 NaOH → 2 NaAlO2 + H2O
Ця процедура також розчиняє кремнезем, але і іншими компонентами бокситу не розчиняються. Іноді вапно додається на цій стадії для осадження кремнезему в якості силікату кальцію. Розчин освітлюють шляхом фільтрації від твердих домішок, зазвичай з роторним пісколовки і з допомогою флокулянта, такі як крохмаль, щоб видалити дрібні частинки. Нерозчинені відходи після алюмінію з'єднання витягуються, боксити, хвости, містить оксиди заліза, кремнезем, calcia, титанія і деякі непрореагировавшего оксиду алюмінію. Спочатку процес був, що лужний розчин охолоджують і обробляють шляхом барботуванні вуглекислого газу через нього, метод, з допомогою якого гідроокис алюмінію випадає в осад:
Історія процесу Байєра[ред. | ред. код]
Процес був винайдений в 1888 році Карлом Йозефом Байєром. Працюючи в Санкт-Петербурзі, він зайнявся розробкою методу для постачання оксиду алюмінію для текстильної промисловості (його використовували як протраву при фарбуванні бавовни), Байєр виявив у 1887 році, що гідроксид алюмінію, осаджений з розчину лугу був кристалічний і міг бути легко відфільтрований і відмитий, на відміну від того, що був осаджений з солей кислот шляхом нейтралізації був желеподібним та незручним для очистки.
Кілька років тому, Анрі Етьєн Сент-Клер Девіль у Франції розробив спосіб отримання оксиду алюмінію шляхом нагрівання бокситів у середовищі карбонату натрію, Na2CO3, при 1200 °C, вилуговування утвореного алюмінату натрію водою, осадження гідроксиду алюмінію вуглекислим газом, CO2, який фільтрувався та сушився. Цей процес відомий як процес Девіля, від якого відмовилися на користь процесу Байєра.
Процес став набувати важливе значення в металургії разом з винаходом електролітичного процесу Хола–Герольта де при високих температурах, шляхом електролізу добувається алюміній у вигляді металу. Процес Байєра, разом з процесом ціанування винайденим у 1887 ознаменував народження сучасної гідрометалургії.
Сьогодні, цей процес практично не змінився, ним виробляються майже всі поставки глинозему в світі в якості проміжного кроку у виробництві алюмінію.
У 2010 році велика кількість їдкого червоного шламу були скинуті в Дунай у місці Айке глиноземному заводі сталася аварія.
References[ред. | ред. код]
- ↑ Harris, Chris; McLachlan, R. (Rosalie); Clark, Colin (1998). Micro reform – impacts on firms: aluminium case study. Melbourne: Industry Commission. ISBN 0-646-33550-2.
[[Категорія:Алюміній]] [[Категорія:Хімічні процеси]]